KR101145799B1 - A coil type heating element and method of manufacturing thereof and semiconductor heat treatment chamber including the heating element - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코일형 발열체 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 반도체 열처리 챔버에 관한 것으로서, 상기 코일형 발열체는, MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열체로서, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와; 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부;를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부가 구성되며, 상기 발열부는 평면상 직경 D 의 코일부를 포함하며, 상기 반도체 열처리 챔버 내에 설치되는 발열체 중의 하나 이상이 상기 코일형 발열체로 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a coil heating element, a method for manufacturing the same, and a semiconductor heat treatment chamber including the same, wherein the coil heating element is a heating element including a MoSi 2 (molybdenum disulfide) component, and is bent so that both ends face the same direction. A heating unit provided in a shape; First and second non-heating portions extending from both ends of the heat generating portion, respectively, and the ends of the first and second non-heating portions are configured with an aluminum coated terminal portion, and the heat generating portion includes a coil portion having a diameter D in plan view. And at least one of the heating elements installed in the semiconductor heat treatment chamber is installed as the coil type heating element.

이에 의해, 열처리 챔버 내에 장착되는 발열체에 코일부를 형성하여 열처리 챔버 내의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있으며, 또한, 기존의 'W'형 발열체에 비하여 구조가 단순하여 제작이 용이한 코일형 발열체를 제공할 수 있다.As a result, a coil part is formed in the heating element mounted in the heat treatment chamber to maintain the temperature distribution in the heat treatment chamber uniformly, and the coil type heating element is simpler in structure than the existing 'W' type heating element. Can be provided.

또한, 기존의 어떠한 전기 챔버에도 구조의 변경없이 적용이 가능하며, 코일부의 감김수에 따라서 요구되는 열량을 선택적으로 제공할 수 있어, 전기 챔버 하단부의 온도 구배를 극복할 수 있다.In addition, it can be applied to any existing electric chamber without changing the structure, and can selectively provide the required amount of heat according to the number of coils wound, it is possible to overcome the temperature gradient of the lower end of the electric chamber.

또한, 본 발명에 따른 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는, 설치위치에 따라 상이한 코일부의 감김수를 가지는 코일형 발열체를 선택적으로 설치하여 도어를 통해 배출되는 열량 및 하단부에 요구되는 열량을 보충함으로써, 챔버 내부의 온도 구배를 감소시킬 수 있다.In addition, the semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element according to the present invention, by selectively installing the coil-type heating element having the number of windings of the different coil portion according to the installation position, the amount of heat discharged through the door and the amount of heat required at the lower end portion By replenishing, the temperature gradient inside the chamber can be reduced.

발열체, 열밀도, 열복사 Heating element, heat density, heat radiation

Description

코일형 발열체 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 반도체 열처리 챔버{A COIL TYPE HEATING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF AND SEMICONDUCTOR HEAT TREATMENT CHAMBER INCLUDING THE HEATING ELEMENT}A coil type heating element and a method of manufacturing the same and a semiconductor heat treatment chamber including the same {A COIL TYPE HEATING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF AND SEMICONDUCTOR HEAT TREATMENT CHAMBER INCLUDING THE HEATING ELEMENT}

본 발명은 코일(coil)형 발열체 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 반도체 열처리 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 열처리 챔버 내에 장착되는 발열체에 코일부를 형성하여 열처리 챔버 내의 온도분포를 균일하게 유지시키는 코일형 발열체 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 반도체 열처리 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a coil-type heating element, a method for manufacturing the same, and a semiconductor heat treatment chamber including the same. More specifically, the coil part is formed on a heating element mounted in the heat treatment chamber to maintain a uniform temperature distribution in the heat treatment chamber. The present invention relates to a coil-type heating element, a method for manufacturing the same, and a semiconductor heat treatment chamber including the same.

일반적으로, 공업용 열처리 챔버는 등유, 가스 등을 사용하는 화석연료 열처리 챔버와 전기를 사용하는 전기 열처리 챔버로 구별할 수 있다.In general, industrial heat treatment chambers can be classified into fossil fuel heat treatment chambers using kerosene, gas and the like and electric heat treatment chambers using electricity.

여기서, 대부분의 화석연료 열처리 챔버의 경우에는, 연소를 위하여 고압의 산소나 대기를 등유나 천연가스와 같은 연료와 더불어 챔버 내에 분사하게 된다.Here, in the case of most fossil fuel heat treatment chambers, high pressure oxygen or atmosphere is injected into the chamber together with fuel such as kerosene or natural gas for combustion.

이때, 분사되는 공기압으로 인하여 챔버 내에는 강제적인 대류가 일어나게 되고, 이러한 대류에 의하여 챔버 내의 온도 편차는 감소하게 된다.At this time, forced convection occurs in the chamber due to the injected air pressure, and the temperature variation in the chamber is reduced by this convection.

그렇지만, 화석연료를 주 열원으로 사용하는 화석연료 열처리 챔버의 경우에는 불완전 연소로 인하여 발생하는 탄소 성분에 의하여 열처리하는 제품에 착색, 얼룩, 손상 등의 불량이 발생하기 쉽고, 직화 화염에 의하여 제품이 손망실되는 경우가 있어 일반적으로 전자부품의 열처리에는 적합하지 않아 주로 타일, 벽돌, 도자기용 등의 구조용 제품에 사용되었다.However, in the fossil fuel heat treatment chamber using fossil fuel as the main heat source, defects such as coloration, stains, and damage are likely to occur in products heat treated by carbon components generated due to incomplete combustion. It is often used for structural products such as tiles, bricks and ceramics because it is not suitable for heat treatment of electronic components because it is sometimes damaged.

한편, 전기를 사용하는 전기 열처리 챔버는 사용 환경에 따라서, 진공용 또는 불활성 가스용 전기 챔버와 환원 환경에서 사용하는 환원용 전기 챔버 및 산화성 환경에서 사용하는 산화용 전기 챔버로 나눌 수 있다.On the other hand, the electric heat treatment chamber using electricity can be divided into an electric chamber for vacuum or an inert gas, a reducing electric chamber for use in a reducing environment, and an oxidation electric chamber for use in an oxidizing environment, depending on the use environment.

이러한, 불활성 가스용 및 진공, 환원용 전기 챔버는 대부분 전기 챔버의 밀폐가 필요하기 때문에 용적이 작고 연속 작업이 용이하지 않은 문제점이 있어 제품의 대량생산에는 불리한 면이 있다.In the inert gas, vacuum, and reducing electric chambers, most of the electric chambers need to be sealed, so there is a problem that the volume is small and the continuous operation is not easy, which is disadvantageous in mass production of the product.

반면, 산화 환경에서 사용하는 발열체는 대부분의 물질이 고온에서 산화가 되기 때문에 SiC, MoSi2 등 발열체의 재료 성분이 제한적인 단점이 있다.On the other hand, the heating element used in the oxidizing environment has a disadvantage that the material components of the heating element such as SiC, MoSi2 because most of the material is oxidized at a high temperature.

또한, 화석연료를 사용하는 열처리 챔버에 비하여 챔버 내의 분사가 없어 챔버 내의 환경이 정적이지만, 대류 현상에 의하여 챔버 상단부의 온도가 챔버 하단부에 비하여 먼저 가열되고, 챔버의 냉각시에도 상단부의 온도가 하단부에 비하여 느리게 냉각된다. In addition, the environment in the chamber is static because there is no injection in the chamber compared to the heat treatment chamber using fossil fuel, but the temperature of the upper end of the chamber is first heated by the convective phenomenon compared to the lower end of the chamber. It cools slowly compared to

이에 의해, 챔버의 상단부와 하단부의 열이력(Thermal history)이 달라지게 되며, 이는 제품의 수축률이 달라지거나, 챔버의 내부를 전부 활용하지 못하고 챔버 용적의 70% 정도만 유효 열처리 용적으로 이용되는 등의 문제점이 있었다.As a result, the thermal history of the upper and lower portions of the chamber is changed, such that the shrinkage rate of the product is changed or only 70% of the chamber volume is used as the effective heat treatment volume without utilizing the entire interior of the chamber. There was a problem.

특히, 대기 중에서 사용하는 대부분의 전기 챔버의 도어는 기밀성이 좋지 않아서 가열된 챔버 내의 공기는 도어의 상부쪽 틈으로 소실되면서 하부로 외부의 차 가운 공기가 유입되기 때문에 챔버 내의 대류에 의한 온도 구배보다 월등히 큰 온도 편차가 발생하게 된다.In particular, the doors of most electric chambers used in the atmosphere have poor airtightness, so that the air in the heated chamber is lost to the upper gap of the door and the external cold air is introduced to the lower side. Significantly large temperature variations will occur.

이러한 챔버 내의 온도 편차의 문제는 전기 챔버의 내부 용적을 효율적으로 사용하기 어려울 뿐만 아니라 열처리하는 제품의 품질에도 지대한 영향을 미치기 때문에 중요한 문제가 아닐 수 없다.This problem of temperature variation in the chamber is an important problem because not only is it difficult to use the internal volume of the electric chamber efficiently, but also has a great influence on the quality of the heat treated product.

특히, 열처리할 제품을 챔버 하단부에 적재한 다음 승강수단에 의하여 챔버 내부에 상치시키는 엘리베이터 타입의 챔버에서는 열처리가 끝난 제품을 상온으로 내려서 식힌 후, 제품을 다시 적재하고 다시 챔버 내부에 장치하는 과정에서 하단부의 온도 편차가 상단부에 비하여 월등히 높아서 제품의 불량률이 높거나, 챔버 내의 용적을 일부분만 사용하는 문제점이 있다.In particular, in an elevator-type chamber in which a product to be heat-treated is loaded at the bottom of the chamber and then placed inside the chamber by lifting means, the product after the heat treatment is cooled to room temperature, cooled, and then loaded again and placed inside the chamber. The temperature deviation of the lower end is much higher than the upper end so that the defective rate of the product is high, or there is a problem of using only a portion of the volume in the chamber.

이러한 챔버의 하단부의 온도 구배를 감소시키기 위하여 기존의 'U'자 형태의 발열체를 'W'자 형태로 변경하여 챔버의 하단부의 온도를 높이려는 시도가 있었지만, 부분적으로는 온도 구배를 감소시킬 수 있었으나, 근본적인 해결책이 되지는 못하였다.In order to reduce the temperature gradient of the lower end of the chamber, attempts have been made to increase the temperature of the lower end of the chamber by changing the existing 'U' shaped heating element into a 'W' shape, but in part, the temperature gradient can be reduced. It was not, but it was not a fundamental solution.

'W'자 형태의 발열체는 제작에 있어서, 'U'자 형태의 발열체에 비해 단위길이가 증대되어 제작단가가 상승하였고, 발열체를 180°로 꺽어야 하는 부분을 각각 용접 붙임으로 인하여 작업성이 저하되며 작업시간이 증대되어 제작의 효율이 떨어졌다.In manufacturing the 'W' shaped heating element, the unit length was increased compared to the 'U' shaped heating element, and the manufacturing cost was increased. It is lowered and the working time is increased and the production efficiency is lowered.

또한, 발열체 양쪽 간격이 넓어지게 되어 전체 챔버 내의 온도를 올리는 데 있어 불리하여 대용량의 전기로 제작이 불가능하고, 승온 속도도 늦어진다는 문제 점이 있었다.In addition, the gap between both sides of the heating element becomes wider, which is disadvantageous in raising the temperature in the entire chamber, making it impossible to manufacture a large amount of electricity, and there is a problem in that the temperature increase rate is slow.

또한, 이러한 MoSi2 발열체는 세라믹 성분으로서 저온에서는 대단히 깨지기 쉬운 취성을 지녀서 제품의 형상이 제한적일 수 밖에 없었다. In addition, the MoSi2 heating element is a ceramic component, and has a brittle brittleness at low temperatures, so that the shape of the product is limited.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 열처리 챔버 내에 장착되는 발열체에 코일부를 형성하여 열처리 챔버 내의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있는 코일형 발열체를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a coil-type heating element that can uniformly maintain the temperature distribution in the heat treatment chamber by forming a coil portion in the heating element mounted in the heat treatment chamber. There is.

본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 'W'형 발열체에 비하여 구조가 단순하여 제작이 용이한 코일형 발열체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a coil-type heating element that is simple in structure and easy to manufacture compared to the existing 'W' type heating element.

본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 어떠한 전기 챔버에도 구조의 변경없이 적용이 가능한 코일형 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a coil-type heating element and a method of manufacturing the same, which can be applied to any existing electric chamber without changing the structure.

본 발명의 또 다른 목적은, 코일부의 감김수에 따라서 요구되는 열량을 선택적으로 제공할 수 있어, 전기 챔버 상, 하단부의 온도 구배를 극복할 수 있는 코일형 발열체 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a coil-type heating element capable of selectively providing a required amount of heat according to the number of turns of the coil part, and overcoming a temperature gradient on the lower end of the electric chamber. have.

본 발명의 또 다른 목적은, 설치위치에 따라 상이한 코일부 감김수를 가지는 코일형 발열체를 선택적으로 설치하여 도어를 통해 배출되는 열량 및 하단부에 요구되는 열량을 보충함으로써, 챔버 내부의 온도 구배를 감소시킬 수 있는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to selectively install a coil-type heating element having a different coil portion winding number depending on the installation position, thereby supplementing the amount of heat discharged through the door and the amount of heat required at the lower end portion, thereby reducing the temperature gradient inside the chamber. It is to provide a semiconductor heat treatment chamber comprising a coil-like heating element that can be made.

상기 목적은, 본 발명에 따라, MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열체로서, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와;상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부;를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부가 구성되며, 상기 발열부는 평면상 직경 D 의 코일부를 포함하는 코일형 발열체에 의해 달성될 수 있다.The object is, according to the present invention, a heat generating element comprising a MoSi 2 (molybdenum disulfide) component, the heat generating portion is provided in a curved shape so that both ends are directed in the same direction; a first extending from both ends of the heat generating portion, respectively And a second non-heating unit. The end of the first and second non-heating units includes an aluminum coated terminal unit, and the heat generating unit may be achieved by a coil type heating element including a coil unit having a diameter D in plan view.

여기서, 상기 제 1, 2 비발열부의 단자부는 정면기준으로 단면상 높이가 동일하게 형성될 수 있다.Here, the terminal parts of the first and second non-heat generating parts may have the same height in cross section with respect to the front side.

또한, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 단면상 원형으로 마련되며, 본 발열부의 직경은 상기 제 1, 2 비발열부의 직경의 0.4 내지 0.6 배로 마련될 수 있다.The heat generating unit and the first and second non-heating units may be provided in a circular cross section, and the diameter of the heat generating unit may be provided at 0.4 to 0.6 times the diameter of the first and second non-heating units.

여기서, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 테이퍼(taper)로서 연결되며, 본 테이퍼는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부를 향할수록 직경이 감소되도록 마련될 수 있다.Here, the heat generating portion and the first and second non-heat generating portions are connected as a taper, and the taper may have a predetermined slope and may be provided to decrease in diameter toward the heat generating portion.

또한, 상기 제 1, 2 비발열부는 측면기준으로 'ㄱ'자 형상으로 마련되며, 수평부분의 단부에 상기 단자부를 형성하며, 수직부분의 단부에 상기 테이퍼가 연결되도록 마련될 수 있다.In addition, the first and second non-heating units may be provided in a '-' shape on a lateral basis, and may form the terminal portion at the end of the horizontal portion, and the taper may be connected to the end of the vertical portion.

여기서, 상기 코일부의 코일 감김수는 2~10 개로 형성될 수 있다.Here, the coil winding number of the coil unit may be formed of 2 to 10.

또한, 상기 코일부는 정면기준으로 서로 다른 높이에 형성되거나, 평면기준으로 상기 발열부의 폭방향을 따라 형성될 수 있다.In addition, the coil part may be formed at different heights on the basis of the front face, or may be formed along the width direction of the heat generating part on a plane basis.

여기서, 상기 코일부의 감김피치 간격은 2~100(mm)의 범위로 마련될 수 있다.Here, the winding pitch interval of the coil portion may be provided in the range of 2 ~ 100 (mm).

또한, 상기 코일부의 직경은 상기 발열부의 직경의 5~15 배로 마련될 수 있다.In addition, the diameter of the coil unit may be provided 5 to 15 times the diameter of the heating unit.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 복수의 발열체가 설치되는 반도체 열처리 챔버로서, 상기 발열체 중의 하나 이상은 코일형 발열체로 마련되며, 상기 코일형 발열체는 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와, 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부가 구성되며, 상기 발열부는 평면상 직경 D 의 코일부를 포함하는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the object is, according to the present invention, a semiconductor heat treatment chamber in which a plurality of heating elements are installed therein, at least one of the heating elements is provided with a coil-type heating element, the coil-type heating element is elongated so that both ends face the same direction And a heat generating portion provided in a predetermined shape, and first and second non-heating portions extending from both ends of the heat generating portion, respectively, and end portions of the first and second non-heating portions are configured with an aluminum coated terminal portion. It can also be achieved by a semiconductor heat treatment chamber including a coiled heating element comprising a coil portion of diameter D.

여기서, 상기 제 1, 2 비발열부의 단자부는 정면기준으로 단면상 높이가 동일하게 형성될 수 있다.Here, the terminal parts of the first and second non-heat generating parts may have the same height in cross section with respect to the front side.

또한, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는, 챔버의 도어 방향으로 향할수록 상기 코일부의 감김수가 많은 코일형 발열체가 설치될 수 있다.In addition, in the semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element, a coil-type heating element having a larger number of windings of the coil part may be installed toward the door direction of the chamber.

또한, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는, 챔버의 하부 방향으로 향할수록 상기 코일부의 감김수가 많은 코일형 발열체가 설치될 수 있다.In addition, in the semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element, a coil-type heating element having a larger number of windings of the coil part may be installed toward the lower direction of the chamber.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 코일형 발열체를 제조하는 방법에 있어서, MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열부를 1200~1700(℃)의 온도에서 소성가공시켜 코일부을 형성하며, 상기 코일부의 곡률 반경은 원형 단면으로 구성되는 발열부 직경의 2.5~7.5 배의 범위로 형성되는 코일형 발열체의 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the above object, according to the present invention, in the method for producing a coil-like heating element, the heating part containing MoSi2 (molybdenum disulfide) component is plastically processed at a temperature of 1200 ~ 1700 (℃) to form a coil portion The radius of curvature of the coil part may be achieved by a method of manufacturing a coil-type heating element formed in a range of 2.5 to 7.5 times the diameter of the heating part having a circular cross section.

여기서, 상기 코일형 발열체는, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와; 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되며, 단부에 알루 미늄 코팅된 단자부를 포함하는 제 1, 2 비발열부;로 마련되며, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부의 접합에 의해 제조될 수 있다.Here, the coil-type heating element, the heating portion is provided in a curved shape so that both ends are directed in the same direction; Each of the first and second non-heating portions extending from both ends of the heat generating portion and including an aluminum coated terminal portion at an end thereof may be provided, and may be manufactured by bonding the heat generating portion and the first and second non-heating portions.

여기서, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 테이퍼(taper)에 의해 접합되며, 본 테이퍼는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부를 향할수록 직경이 감소되도록 제조될 수 있다.Here, the heat generating part and the first and second non-heating parts are joined by a taper, and the taper may be manufactured to have a predetermined slope and decrease in diameter toward the heat generating part.

또한, 상기 발열부 및 비발열부는 코일부의 형상을 구현하기 위하여 Mo 및 Si 성분이 전체 중량비의 80% 이상 함유되는 것이 바람직하며, Mo 와 Si 의 몰비는 0.35에서 0.75사이인 것이 후 가공상에서 코일형으로 가공하는데 있어서 가소성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다.In addition, the heat generating portion and the non-heating portion, in order to implement the shape of the coil portion, Mo and Si components preferably contain 80% or more of the total weight ratio, the molar ratio of Mo and Si is between 0.35 to 0.75 coil in post-processing It is preferable because plasticity can be imparted in processing into a mold.

본 발명에 의해, 열처리 챔버 내에 장착되는 발열체에 코일부를 형성하여 열처리 챔버 내의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있다.According to the present invention, the coil portion is formed on the heating element mounted in the heat treatment chamber, so that the temperature distribution in the heat treatment chamber can be maintained uniformly.

또한, 기존의 'W'형 발열체에 비하여 구조가 단순하여 제작이 용이한 코일형 발열체를 제공할 수 있다.In addition, compared to the existing 'W' type heating element, the structure is simple and can provide a coil-type heating element that is easy to manufacture.

또한, 기존의 어떠한 전기 챔버에도 구조의 변경없이 적용이 가능한 코일형 발열체 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a coil-type heating element and a manufacturing method thereof that can be applied to any existing electric chamber without changing the structure.

또한, 코일부의 감김수에 따라서 요구되는 열량을 선택적으로 제공할 수 있어, 전기 챔버 상, 하단부의 온도 구배를 극복할 수 있다.In addition, it is possible to selectively provide the amount of heat required according to the number of turns of the coil portion, it is possible to overcome the temperature gradient on the lower end of the electric chamber.

또한, 설치위치에 따라 상이한 코일 감김수를 가지는 코일형 발열체를 선택적으로 설치하여 도어를 통해 배출되는 열량 및 하단부에 요구되는 열량을 보충함 으로써, 챔버 내부의 온도 구배를 감소시킬 수 있다.In addition, by selectively installing a coil-type heating element having a different coil winding number depending on the installation position to compensate for the amount of heat discharged through the door and the amount of heat required at the lower end portion, it is possible to reduce the temperature gradient inside the chamber.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, terms used in the specification and claims should not be construed in a dictionary sense, but based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his invention in the best possible way. Therefore, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.

도 1 은 본 발명에 따른 코일형 발열체의 평면도이며, 도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일형 발열체의 평면도이며, 도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일형 발열체의 평면도이다.1 is a plan view of a coil type heating element according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a coil type heating element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of a coil type heating element according to another embodiment of the present invention. .

도 1 내지 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 코일형 발열체는, MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열체로서, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부(10)와; 상기 발열부(10)의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부(20, 30);를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부(21, 31)가 구성되며, 상기 발열부(10)는 평면상 직경 D 의 코일부(12)를 포함할 수 있다.1 to 3, the coil-type heating element according to the present invention is a heating element including a MoSi 2 (molybdenum disulfide) component, and a heating portion 10 provided in a curved shape so that both ends face the same direction. ; And first and second non-heating parts 20 and 30 extending from both ends of the heat generating part 10, respectively, and end portions of the first and second non-heating parts 20 and 30 are aluminum coated terminal parts 21, 31 is configured, and the heat generating part 10 may include a coil part 12 having a diameter D in plan view.

여기서, 상기 코일형 발열체는 비금속 저항발열체의 일종으로, 상기 단자부(21, 31)에 인가되는 전압이 비발열부(20, 30)로부터 발열부(10)에 전달될 때, 작용되는 저항에 의해 상기 발열부(10)가 가열된다.Here, the coil-type heating element is a kind of non-metal resistance heating element, and when the voltage applied to the terminal portions 21 and 31 is transferred from the non-heating portions 20 and 30 to the heating portion 10, the coil is generated by the resistance. The heat generating unit 10 is heated.

아울러, 상기 비발열부(20, 30)는 상기 발열부(10)에 비해 발열량이 상대적으로 적은 부분을 나타냄과 동시에 구성성분을 명확하게 하기 위하여 사용된 명칭으로써, 상기 비발열부(20, 30)에서도 발열이 일어남을 밝혀둔다.In addition, the non-heating unit (20, 30) is a name used to indicate the portion of the heat generated relatively less than the heat generating unit 10, and at the same time, the component is clear, even in the non-heating unit (20, 30) Note that a fever occurs.

여기서, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 단자부(21, 31)는 후술하여 설명할 반도체 열처리 챔버에 설치되어 상기 코일형 발열체를 발열시키기 위한 전압이 공급되는 단자로써, 단면상 상대높이가 동일하도록 마련될 수 있다.Here, the terminal parts 21 and 31 of the first and second non-heat generating parts 20 and 30 are installed in a semiconductor heat treatment chamber, which will be described later, and are supplied with a voltage for generating the coil heating element, and have a relative height in cross section. May be provided to be the same.

이는, 기존의 'U' 형태의 발열체를 채택한 열처리 챔버에서도 이용이 가능하도록 마련된 구성으로, 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 어느 한 부분을 경사지게 형성하여 상기 단자부(21, 31)의 상대높이를 도 1 내지 3 에서와 같이 동일하게 형성할 수 있다.This is configured to be used in a heat treatment chamber adopting a conventional 'U' type heating element, and forms any part of the first and second non-heat generating parts 20 and 30 to be inclined to form the terminal parts 21 and 31. The relative height can be formed in the same manner as in FIGS.

또한, 상기 단자부(21, 31)의 상대높이는 상기 코일부(12)를 형성하고 취출된 발열부(10)의 어느 한 부분을 경사지게 형성하여 동일하게 마련될 수도 있으며, 정면기준으로 상기 코일부(12)를 경사지게 형성하여 상기 단자부(21, 31)의 상대높이를 동일하게 형성할 수도 있다.In addition, the relative heights of the terminal parts 21 and 31 may be equally provided by forming the coil part 12 and inclining any part of the extracted heat generating part 10. 12 may be formed to be inclined, so that the relative heights of the terminal parts 21 and 31 may be the same.

여기서, 상기 발열부(10)의 직경(d)은 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 직경(d')의 0.4 내지 0.6 배로 마련될 수 있다.Here, the diameter (d) of the heat generating unit 10 may be provided as 0.4 to 0.6 times the diameter (d ') of the first, second non-heating unit (20, 30).

이는, 상기 발열부(10)의 직경(d)을 감소시켜 본 발열부(10)의 저항을 증대시키기 위함이며, 상기 발열부(10)의 직경(d)이 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 직경(d')의 대략 1/2로 감소함에 따라, 상기 발열부(10)에 작용하는 저항은 4 배가 된다.This is to increase the resistance of the heat generating part 10 by reducing the diameter d of the heat generating part 10, and the diameter d of the heat generating part 10 is the first and second non-heating parts 20. , The resistance acting on the heat generating portion 10 is quadrupled as it is reduced to approximately 1/2 of the diameter d 'of 30).

따라서, 상기 발열부(10)는 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)에 비해 저항이 커서 효과적인 발열을 할 수 있도록 마련될 수 있다.Therefore, the heat generating unit 10 may be provided to have a greater resistance than the first and second non-heat generating units 20 and 30 so as to effectively generate heat.

여기서, 상기 발열부(10)와 제 1, 2 비발열부(20, 30)는 테이퍼(taper)(40)로서 연결되며, 상기 테이퍼(40)는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부(10)를 향할수록 직경이 감소되도록 마련될 수 있다.Here, the heat generating unit 10 and the first and second non-heat generating units 20 and 30 are connected as a taper 40, and the taper 40 has a predetermined slope toward the heat generating unit 10. The diameter may be provided to decrease.

여기서, 상기 테이퍼(40)는 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 직경(d')을 발열부(10)의 직경(d)으로 감소시키기 위한 연결부의 역할을 수행하며, 도 1 내지 3에서와 같이, 일정한 기울기를 가지며 직경이 감소되도록 마련될 수 있다.Here, the taper 40 serves as a connecting portion for reducing the diameter (d ') of the first, second non-heating unit (20, 30) to the diameter (d) of the heat generating unit 10, Figure 1 As in the case of 3 to 3, the diameter may be provided to have a constant slope.

여기서, 상기 테이퍼(40)가 일정한 기울기를 가지며 직경이 감소되어야 하는 이유는, 전압에 의한 저항으로 열이 발생될 경우 발생되는 열응력에 적절히 대응하기 위함이다.Here, the reason why the taper 40 has a constant slope and the diameter should be reduced is to appropriately correspond to the thermal stress generated when heat is generated by the resistance due to the voltage.

만약, 상기 테이퍼(40)가 일정한 기울기로 직경이 감소되도록 형성되지 않고, 일정한 직경을 가지는 원통형의 연결부로써 단차를 가지도록 마련되면, 직경이 불연속적으로 감소되는 부분에 집중적인 열응력이 작용하게 되고, 이러한 열응력이 심해질 경우, 제품의 파손이 발생할 가능성이 높아지게 된다.If the taper 40 is not formed to decrease in diameter at a constant slope, but is provided to have a step with a cylindrical connection portion having a constant diameter, the thermal stress acts on a portion where the diameter is discontinuously reduced. If the thermal stress is severe, the possibility of breakage of the product increases.

따라서, 상기 테이퍼(40)는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부(10)를 향할 수록 직경이 감소되도록 마련되어, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)와 발열부(10)를 상호 연결시키도록 마련되어야 한다.Therefore, the taper 40 has a constant slope and is provided to decrease in diameter toward the heat generating part 10, so as to interconnect the first and second non-heat generating parts 20 and 30 and the heat generating part 10. It must be prepared.

여기서, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)는 측면기준으로 'ㄱ'자 형상으로 마련될 수 있으며, 수평부분의 단부에 상기 단자부(21, 31)를 형성하며, 수직부분의 단부에 상기 테이퍼(40)가 연결되도록 마련될 수도 있다.Here, the first, second non-heating unit 20, 30 may be provided in a 'b' shape on the side reference, forming the terminal portion (21, 31) at the end of the horizontal portion, the end of the vertical portion The taper 40 may be provided to be connected.

또한, 상기 단자부(21, 31)가 연결되는 부분을 상기 수직부분에 대해 90°로 꺽지 않고, 30°, 45°등으로 경사지게 형성할 수도 있다.In addition, a portion to which the terminal portions 21 and 31 are connected may be formed to be inclined at 30 °, 45 °, or the like, without bending at 90 ° with respect to the vertical portion.

도 1 내지 3 에서는, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)가 직선 원통형상으로 도시되었지만, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)는 'ㄱ'자 형상으로 마련되어 열처리 챔버 측벽에 설치될 수도 있다.In FIGS. 1 to 3, the first and second non-heating units 20 and 30 are illustrated in a straight cylindrical shape, but the first and second non-heating units 20 and 30 are formed in a '-' shape and formed on the sidewall of the heat treatment chamber. It may be installed.

여기서, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)가 직선 원통형상으로 마련될 경우에는, 열처리 챔버 천장에 수직으로 설치되게 되며, 작동에 의해 코일형 발열체의 발열부(10) 및 코일부(12)가 가열되면 코일형 발열체 자체의 연성이 증대되고, 자중에 의한 코일형 발열체의 변형이 발생할 가능성이 있다.In this case, when the first and second non-heating units 20 and 30 are provided in a straight cylindrical shape, the first and second non-heating units 20 and 30 may be installed perpendicular to the ceiling of the heat treatment chamber, and the heating unit 10 and the coil unit ( When 12) is heated, the ductility of the coil-type heating element itself is increased, and deformation of the coil-type heating element due to its own weight may occur.

따라서, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)를 'ㄱ'자 형상으로 마련하여 발열부(10) 및 코일부(12)가 중력방향을 향하도록 구성함으로써, 상기 코일형 발열체의 변형을 방지 할 수 있다. Therefore, the first and second non-heating units 20 and 30 are provided in a '-' shape so that the heat generating unit 10 and the coil unit 12 face the direction of gravity, thereby deforming the coil type heating element. Can be prevented.

한편, 상기 발열부(10)에는 상기 코일부(12)가 1~10 개로 형성될 수 있다.On the other hand, the heating unit 10 may be formed of 1 to 10 of the coil unit 12.

여기서, 상기 코일부(12)는 코일형 발열체의 열 복사율을 증대시키기 위한 구성요소로써, 도 1 내지 3 에서와 같이, 발열부(10)를 소정의 외력으로 소성 가공 시켜 형성될 수 있다. Here, the coil unit 12 is a component for increasing the thermal radiation rate of the coil-type heating element, as shown in Figures 1 to 3, it may be formed by plastic working the heating unit 10 to a predetermined external force.

또한, 상기 코일부(12)는 기존의 'U' 또는 'W' 형태의 발열체에 비해 코일부(12)에서 발열이 발생하므로 발열체의 발열밀도를 높이는 역할을 수행한다.In addition, the coil unit 12 serves to increase the heat generation density of the heating element because heat generation occurs in the coil unit 12 compared to the conventional 'U' or 'W' type heating element.

여기서, 상기 코일부(12)의 감김수는 열처리 챔버 내에 설치될 위치에 따라 선택적으로 채용될 수 있으며, 감김수가 많아 질수록 상기 코일형 발열체의 발열밀도가 증대될 수 있다.Here, the number of turns of the coil unit 12 may be selectively employed according to the position to be installed in the heat treatment chamber, and as the number of turns increases, the heating density of the coil type heating element may increase.

또한, 상기 코일부(12)의 감김수는 최소 1회에서 최대 10회로 마련될 수 있으며, 코일부(12) 감김수가 10 회를 초과할 경우에는, 발열부(10)의 길이 및 넓이의 제한으로 발열체 제조의 어려움이 있을 뿐 아니라, 상기 단자부(21, 31)의 상대높이를 동일하게 형성하는 데에 제한이 있다. In addition, the number of turns of the coil part 12 may be provided at least once to a maximum of 10 times. When the number of turns of the coil part 12 exceeds 10 times, the length and width of the heating part 10 may be In addition to the difficulty in manufacturing the heating element, there is a limitation in forming the same relative height of the terminal portion (21, 31).

한편, 상기 코일부(12)는 복수회로 감길 경우, 평면상 수직방향 또는 수평방향으로 형성될 수 있다.On the other hand, the coil unit 12 may be formed in a vertical direction or a horizontal direction on a plane when wound in a plurality of circuits.

여기서, 상기 코일부(12)는 도 2 에서와 같이, 상기 발열부(10)의 높이를 따라 서로 다른 높이(수직방향)로 형성될 수 있으며, 도 3 에서와 같이, 평면기준으로 상기 발열부(10)의 폭방향(수평방향)으로 형성될 수 있다.Here, the coil unit 12 may be formed at different heights (vertical direction) along the height of the heat generating unit 10, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. It may be formed in the width direction (horizontal direction) of the (10).

또한, 상기 코일부(12)가 복수개로 형성될 경우, 코일부(12)의 피치 간격(p)은 2~100(mm)의 범위로 마련될 수 있다.In addition, when the coil part 12 is formed in plural, the pitch interval p of the coil part 12 may be provided in the range of 2 to 100 (mm).

여기서, 상기 코일부(12)의 피치 간격(p)은 도 2 내지 3 에서와 같이, 코일부(12)와 인접한 코일부(12) 사이의 간격을 나타내는 것으로써, 2mm 미만의 간격으로 마련될 경우, 고온에서 열팽창 및 크립현상으로 인한 변형으로 쇼트가 날 수 있 어 발열체에 코일부(12)를 형성하기 어렵다는 문제점이 있다.Here, the pitch interval (p) of the coil portion 12 represents the interval between the coil portion 12 and the adjacent coil portion 12, as shown in Figures 2 to 3, to be provided with a spacing of less than 2mm In this case, a short may occur due to deformation due to thermal expansion and creep at high temperature, and thus it is difficult to form the coil part 12 in the heating element.

또한, 상기 코일부(12) 사이의 간격이 100mm 를 초과하게 되면, 코일부(12) 사이의 열밀도가 감소하여 공급되는 열량이 저하되는 영향을 미칠 뿐 아니라, 상기 발열부(10)의 물리적 길이가 길어지게 되어 적절한 크기의 발열체를 제조하는데 어려움이 있다.In addition, when the interval between the coil unit 12 exceeds 100mm, not only the heat density between the coil unit 12 decreases, but also the effect of lowering the amount of heat supplied, the physical of the heat generating unit 10 As the length becomes longer, there is a difficulty in manufacturing a heating element of an appropriate size.

여기서, 상기 코일부(12)의 직경(D)은 상기 발열부(10)의 직경(d)의 5~15 배로 마련될 수 있다.Here, the diameter (D) of the coil unit 12 may be provided 5 to 15 times the diameter (d) of the heat generating unit (10).

이는, 상기 코일부(12)를 형성하기 위한 적절한 곡률의 범위로써, 상기 코일부(12)의 직경(D)이 상기 발열부(10)의 직경(d)의 5 배 미만이 될 경우, 외력에 의해 코일부(12)를 형성할 때, 본 코일부(12)가 파단될 가능성이 있다.This is a range of suitable curvature for forming the coil portion 12, and when the diameter (D) of the coil portion 12 is less than five times the diameter (d) of the heat generating portion 10, the external force When forming the coil part 12 by this, there exists a possibility that this coil part 12 may be broken.

또한, 상기 코일부(12)의 직경(D)이 상기 발열부(10)의 직경(d)의 15 배를 초과할 경우, 상기 테이퍼(40)와 연결되는 발열부(10) 사이의 길이가 넓어지게 되므로 발열체의 발열밀도를 증대시키는 데 한계가 있다.In addition, when the diameter (D) of the coil portion 12 exceeds 15 times the diameter (d) of the heat generating portion 10, the length between the heat generating portion 10 connected to the taper 40 is Since it becomes wider, there is a limit in increasing the exothermic density of the heating element.

전술한 바와 같은 구성으로 마련되는 코일형 발열체는 발열부(10)의 하부측에 코일부(12)를 형성함으로써, 종래 'U' 또는 'W' 형태의 발열체에 비해 발열량을 증대시킬 수 있다.The coil-type heating element provided in the above-described configuration may increase the amount of heat generated by forming the coil part 12 on the lower side of the heating part 10 as compared with the conventional 'U' or 'W' type heating element.

또한, 상기 코일형 발열체는 MoSi2(이규화몰리브데늄)으로 마련되는 발열부(10)를 1200~1700(℃)의 온도에서 소정의 외력(굽힘력)을 인가시켜 코일부(12)를 형성시킴으로써 마련될 수 있다.In addition, the coil-type heating element by applying a predetermined external force (bending force) at a temperature of 1200 ~ 1700 (℃) to the heat generating portion 10 provided with MoSi2 (molybdenum disulfide) to form the coil portion 12 Can be prepared.

또한, 전술하여 설명한 바와 같이, 상기 코일부(12)의 곡률 반경(D/2)은 상 기 발열부(10)의 직경(d)의 2.5~7.5 배의 범위로 형성될 수 있다.In addition, as described above, the radius of curvature (D / 2) of the coil portion 12 may be formed in the range of 2.5 to 7.5 times the diameter (d) of the heat generating portion 10.

여기서, 상기 코일형 발열체는 코일부(12)의 형상을 구현하기 위하여 Mo 및 Si 성분이 전체 중량비의 80% 이상을 차지하도록 마련되는 것이 바람직하며, Mo 와 Si 의 몰비(mole ratio)가 0.35 에서 0.75 사이의 범위로 마련될 수 있다.Here, the coil-type heating element is preferably provided so that the Mo and Si components occupy 80% or more of the total weight ratio in order to implement the shape of the coil unit 12, the mole ratio (mole ratio) of Mo and Si at 0.35 It may be provided in the range of 0.75.

또한, 상기 Mo와 Si의 몰비는 0.35에서 0.75 사이인 것이 후 가공상에서 상기 발열부(10)에 코일을 가공하는데 있어서 가소성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다.The molar ratio of Mo and Si is preferably between 0.35 and 0.75 because plasticity can be imparted in processing the coil to the heat generating portion 10 in post processing.

도 4 는 본 발명에 따른 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버를 개략적으로 도시한 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing a semiconductor heat treatment chamber including a coil-type heating element according to the present invention.

도 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버(c)는, 내부에 복수의 발열체가 설치되는 반도체 열처리 챔버(c)로서, 상기 발열체 중의 하나 이상은 코일형 발열체로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 4, the semiconductor heat treatment chamber (c) including the coil heating element according to the present invention is a semiconductor heat treatment chamber (c) in which a plurality of heating elements are installed, and at least one of the heating elements may be a coil heating element. Can be prepared.

여기서, 상기 코일형 발열체는, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부(10)와; 상기 발열부(10)의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부(20, 30);를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부(20, 30)의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부(21, 31)가 구성되며, 상기 발열부(10)는 평면상 직경 D 의 코일부(12)를 포함한다.Here, the coil-type heating element, the heating portion 10 is provided in a curved shape so that both ends are directed in the same direction; And first and second non-heating parts 20 and 30 extending from both ends of the heat generating part 10, respectively, and end portions of the first and second non-heating parts 20 and 30 are aluminum coated terminal parts 21, 31 is configured, and the heat generating portion 10 includes a coil portion 12 having a diameter D in plan view.

여기서, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버(c)는, 챔버(c)의 도어(door) 방향으로 향할수록 코일부(12)의 감김수가 많은 코일형 발열체가 설치될 수 있다.Here, in the semiconductor heat treatment chamber (c) including the coil-type heating element, a coil-type heating element having a larger number of windings of the coil part 12 may be installed toward the door direction of the chamber (c).

이는, 상기 챔버(c)의 도어가 완전 밀폐 상태를 유지하지 못하여 외부의 공기가 유입될 경우, 상기 챔버(c) 내부에서 도어측과 내측과의 온도 구배가 발생하게 되며, 이러한 챔버(c) 내부의 온도 구배를 감소시키기 위함이다.This is because when the door of the chamber (c) does not maintain a fully sealed state and the outside air is introduced, a temperature gradient between the door side and the inside of the chamber (c) occurs, such a chamber (c) This is to reduce the internal temperature gradient.

또한, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버(c)는, 챔버(c)의 하부 방향으로 향할수록 코일부(12)의 감김수가 많은 코일형 발열체가 설치될 수 있다.In addition, in the semiconductor heat treatment chamber (c) including the coil-type heating element, a coil-type heating element having a larger number of windings of the coil part 12 may be installed toward the lower direction of the chamber (c).

이는, 대류현상에 의하여 높은 공간의 온도가 먼저 상승하고, 낮은 공간의 온도가 나중에 상승함에 따라 발생하는 상, 하부의 온도 편차를 줄이기 위함이다.This is to reduce the temperature difference of the upper and lower sides caused by the convection phenomenon first rises in the temperature of the high space and later rises in the temperature of the low space.

또한, 상기 도어(door)에서 유입되는 외부의 공기 역시, 도어의 하부로 유입되어 상부로 배출되므로 이에 따라 발생되는 상, 하부의 온도 편차를 줄이기 위함이다.In addition, the outside air introduced from the door (door) is also introduced into the lower portion of the door and discharged to the upper, so as to reduce the temperature deviation of the upper, lower generated accordingly.

도 4 는, 열처리 챔버(c) 내부의 설치되는 발열체 설치공간을 3층으로 나누고, 도어(door) 쪽을 향할 수록, 또한, 하부층에 설치될수록 코일부(12)의 감김수가 많은 코일형 발열체를 설치하였다.4 is divided into three layers of the heating element installation space installed inside the heat treatment chamber (c), and the coil-type heating element having a larger number of windings of the coil portion 12 as it faces toward the door and is installed in the lower layer. Was installed.

그러나, 도 4 에서 도시된 열처리 챔버(c)에 설치된 코일형 발열체는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 도어(door)의 밀폐도, 챔버(c)의 용적율 등에 따라 코일형 발열체의 코일부(12)의 감김수나 설치 범위는 변동될 수 있다.However, the coil-type heating element installed in the heat treatment chamber (c) shown in FIG. 4 is only an embodiment of the present invention, and the coil part 12 of the coil-type heating element is dependent on the sealing degree of the door, the volume ratio of the chamber c, and the like. ) The number of turns and the installation range may vary.

아래의 표 1 은, 동일한 2 개의 열처리 챔버(c) 내부에 기존의 U 형 발열체와 본 발명에 따른 코일형 발열체를 각각 설치한 후, 일정시간, 일정전압으로 발열체를 가열시킨 챔버(c) 내부의 위치별 온도분포를 측정한 결과이다.Table 1 below, after installing the conventional U-type heating element and the coil-type heating element according to the present invention in the same two heat treatment chamber (c), respectively, the chamber (c) in which the heating element is heated at a constant voltage for a predetermined time This is the result of measuring the temperature distribution by location.

위치location U 형 발열체 U type heating element 코일형 발열체Coiled heating element 11(top)11 (top) 1377℃1377 ℃ 1395℃1395 1010 1396℃1396 ℃ 1399℃1399 ℃ 99 1403℃1403 ℃ 1403℃1403 ℃ 88 1405℃1405 ℃ 1404℃1404 ℃ 77 1405℃1405 ℃ 1405℃1405 ℃ 66 1401℃1401 ℃ 1403℃1403 ℃ 55 1394℃1394 ℃ 1400℃1400 ℃ 44 1388℃1388 ℃ 1398℃1398 ℃ 33 1379℃1379 ℃ 1399℃1399 22 1368℃1368 ℃ 1395℃1395 ℃ 1(bottom)1 (bottom) 1349℃1349 ℃ 1390℃1390 ℃

(제품 소성이 가능한 유효 온도 범위:1394℃~1405℃)(Effective temperature range that product firing is possible: from 1394 degrees Celsius-1405 degrees Celsius)

본 측정 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 코일형 발열체를 장착한 경우에는 소성 가능한 유효 면적이 2층에서 11층까지로, 높은 유효 면적을 나타내었으며, 기존의 U 형 발열체를 장착한 경우에는 소성 가능한 유효 면적이 5층에서 10층까지로 낮은 유효 면적을 나타내었다.As can be seen from the measurement results, when the coil-type heating element according to the present invention is mounted, the effective area that can be fired is from 2 to 11 layers, which shows a high effective area, and when the existing U-type heating element is mounted The effective area which can be fired showed a low effective area from 5 to 10 layers.

특히, 챔버(c)의 하단부의 경우에는, 기존의 U 형 발열체를 장착한 것에 비하여 본 발명에 따른 코일형 발열체를 장착한 것이 챔버(c) 내부의 온도 구배가 월등히 감소된 것을 파악할 수 있다.In particular, in the case of the lower end of the chamber (c), it can be seen that the temperature gradient inside the chamber (c) is significantly reduced in that the coil-type heating element according to the present invention is mounted as compared with the conventional U-type heating element.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 코일형 발열체는, 열처리 챔버 내에 장착되는 발열체에 코일부를 형성하여 열처리 챔버 내의 온도분포를 균일하게 유지시킬 수 있으며, 또한, 기존의 'W'형 발열체에 비하여 구조가 단순하여 제작이 용이한 코일형 발열체를 제공할 수 있다.As described above, the coil-type heating element according to the present invention, by forming a coil portion in the heating element mounted in the heat treatment chamber can maintain a uniform temperature distribution in the heat treatment chamber, and also compared to the conventional 'W' heating element A simple structure can provide a coil-type heating element that is easy to manufacture.

또한, 기존의 어떠한 전기 챔버에도 구조의 변경없이 적용이 가능하며, 코일부의 감김수에 따라서 요구되는 열량을 선택적으로 제공할 수 있어, 전기 챔버 하단부의 온도 구배를 극복할 수 있다.In addition, it can be applied to any existing electric chamber without changing the structure, and can selectively provide the required amount of heat according to the number of coils wound, it is possible to overcome the temperature gradient of the lower end of the electric chamber.

또한, 본 발명에 따른 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는, 설치위치에 따라 상이한 코일부의 감김수를 가지는 코일형 발열체를 선택적으로 설치하여 도어를 통해 배출되는 열량 및 하단부에 요구되는 열량을 보충함으로써, 챔버 내부의 온도 구배를 감소시킬 수 있다.In addition, the semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element according to the present invention, by selectively installing the coil-type heating element having the number of windings of the different coil portion according to the installation position, the amount of heat discharged through the door and the amount of heat required at the lower end portion By replenishing, the temperature gradient inside the chamber can be reduced.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and it should be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.

첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 실시를 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정해석되어서는 아니 된다.Since the accompanying drawings are for understanding the technical idea of the present invention together with the specific contents for the above-described embodiment, the present invention should not be limited to the matters shown in the following drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 코일형 발열체의 평면도이며,1 is a plan view of a coil-type heating element according to the present invention,

도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일형 발열체의 평면도이며,2 is a plan view of a coil-type heating element according to another embodiment of the present invention,

도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일형 발열체의 평면도이며,3 is a plan view of a coil-type heating element according to another embodiment of the present invention,

도 4 는 본 발명에 따른 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버를 개략적으로 도시한 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing a semiconductor heat treatment chamber including a coil-type heating element according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 발열부 12 : 코일부10: heat generating portion 12: coil portion

20, 30 : 제 1, 2 비발열부 21, 31 : 단자부20, 30: 1st, 2nd non-heat generating part 21, 31: terminal part

40 : 테이퍼 D : 코일의 직경40: taper D: diameter of coil

d : 발열부의 직경 d' : 제 1, 2 비발열부의 직경 d: diameter of the heat generating portion d ': diameter of the first and second non-heating portions

Claims (17)

MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열체로서,A heating element comprising a MoSi 2 (molybdenum disulfide) component, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와;A heating unit provided in a curved shape so that both ends face the same direction; 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부;를 포함하며,And first and second non-heating units extending from both ends of the heating unit, respectively. 상기 제 1, 2 비발열부의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부가 구성되며,End portions of the first and second non-heat generating portions are configured with an aluminum coated terminal portion, 상기 발열부는 평면상 직경 D 의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.The heating element is a coil-like heating element, characterized in that it comprises a coil portion of planar diameter D. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1, 2 비발열부의 단자부는 정면기준으로 단면상 높이가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.Coil-type heating element, characterized in that the terminal portion of the first, second non-heating portion is formed in the same height in cross section on the frontal basis. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 단면상 원형으로 마련되며, 본 발열부의 직경은 상기 제 1, 2 비발열부의 직경의 0.4 내지 0.6 배로 마련되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.The heating element and the first, second non-heating unit is provided in a circular cross section, the diameter of the heat generating unit is a coil-type heating element, characterized in that provided in 0.4 to 0.6 times the diameter of the first, second non-heating unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 테이퍼(taper)로서 연결되며, 본 테이퍼 는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부를 향할수록 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.The heat generating unit and the first, second non-heating unit is connected as a taper (taper), the taper has a constant inclination, the coil-type heating element, characterized in that the diameter is reduced toward the heat generating unit. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1, 2 비발열부는 측면기준으로 'ㄱ'자 형상으로 마련되며, 수평부분의 단부에 상기 단자부를 형성하며, 수직부분의 단부에 상기 테이퍼가 연결되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.The first and second non-heating units are provided in a '-' shape on a lateral basis, and form the terminal portion at the end of the horizontal portion, the coil-type heating element characterized in that the taper is connected to the end of the vertical portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일부의 코일 감김수는 2~10 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.Coil-type heating element, characterized in that the coil winding number of the coil portion is formed of 2 to 10. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 코일부는 정면기준으로 서로 다른 높이에 형성되거나, 평면기준으로 상기 발열부의 폭방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.The coil unit is formed at different heights on the basis of the front, or the coil-type heating element, characterized in that formed along the width direction of the heating portion on the basis of the plane. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 코일부의 감김피치 간격은 2~100(mm)의 범위로 마련되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.Coil-type heating element, characterized in that the coil pitch interval is provided in the range of 2 ~ 100 (mm). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 코일부의 직경은 상기 발열부의 직경의 5~15 배로 마련되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체.Coil-type heating element, characterized in that the diameter of the coil portion is provided 5 to 15 times the diameter of the heating portion. 내부에 복수의 발열체가 설치되는 반도체 열처리 챔버로서,A semiconductor heat treatment chamber in which a plurality of heating elements are installed therein, 상기 발열체 중의 하나 이상은 코일형 발열체로 마련되며,At least one of the heating elements is provided with a coil type heating element, 상기 코일형 발열체는 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와, 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되는 제 1, 2 비발열부를 포함하며, 상기 제 1, 2 비발열부의 단부에는 알루미늄 코팅된 단자부가 구성되며, 상기 발열부는 평면상 직경 D 의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버.The coil-type heating element includes a heating part provided in a curved shape so that both ends face the same direction, and first and second non-heating parts respectively extending from both ends of the heating part, and at the ends of the first and second non-heating parts. An aluminum-coated terminal portion is formed, wherein the heat generating portion comprises a coil-shaped heating element, characterized in that it comprises a coil portion of diameter D on the plane. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 제 1, 2 비발열부의 단자부는 정면기준으로 단면상 높이가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버.A terminal heat treatment chamber including a coil-type heating element, wherein the terminal portions of the first and second non-heat generating portions have the same height in cross section on a frontal basis. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는,The semiconductor heat treatment chamber including the coil heating element, 챔버의 도어 방향으로 향할수록 상기 코일부의 감김수가 증가된 코일형 발열체가 설치되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버.The semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element, characterized in that the coil-type heating element is increased in the winding direction toward the door of the chamber is installed. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버는,The semiconductor heat treatment chamber including the coil heating element, 챔버의 하부 방향으로 향할수록 상기 코일부의 감김수가 증가된 코일형 발열체가 설치되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체를 포함하는 반도체 열처리 챔버.The semiconductor heat treatment chamber including the coil-type heating element, characterized in that the coil-type heating element, the winding number of the coil portion is increased is installed toward the lower direction of the chamber. 코일형 발열체를 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a coil-type heating element, MoSi2(이규화몰리브데늄) 성분을 포함하는 발열부를 1200~1700(℃)의 온도에서 소성 가공시켜 코일부을 형성하며, 상기 코일부의 곡률 반경은 원형 단면으로 구성되는 발열부 직경의 2.5~7.5 배의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체의 제조방법.The heat generating part including MoSi 2 (molybdenum disulfide) component is plastically processed at a temperature of 1200 to 1700 (° C.) to form a coil part, and the radius of curvature of the coil part is 2.5 to 7.5 times the diameter of the heating part having a circular cross section. Method for producing a coil-type heating element, characterized in that formed in the range of. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 코일형 발열체는, The coil type heating element, 양단부가 동일한 방향을 향하도록 완곡된 형상으로 마련되는 발열부와;A heating unit provided in a curved shape so that both ends face the same direction; 상기 발열부의 양단부에서 각각 연장되며, 단부에 알루미늄 코팅된 단자부를 포함하는 제 1, 2 비발열부;로 마련되며, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부의 접합에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체의 제조방법.Coils, each of which extends from both ends of the heat generating unit and is provided with first and second non-heating units including an aluminum coated terminal portion at an end thereof, and is manufactured by bonding the heat generating unit and the first and second non-heating units. Method of manufacturing a type heating element. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 발열부와 제 1, 2 비발열부는 테이퍼(taper)에 의해 접합되며, 본 테이퍼는 일정한 기울기를 가지며 상기 발열부를 향할수록 직경이 감소되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 코일형 발열체의 제조방법.The heat generating unit and the first and second non-heating unit are joined by a taper (taper), the taper is a method of manufacturing a coil-type heating element, characterized in that the taper has a constant inclination is made to decrease in diameter toward the heat generating unit. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 코일형 발열체는 코일부의 형상을 구현하기 위하여 Mo 및 Si 성분이 전체 중량비의 80% 이상을 차지하며, Mo 와 Si 의 몰비(mole ratio)는 0.35 에서 0.75 사이인 것을 특징으로 하는 코일형 발열체의 제조방법.The coil-type heating element is a coil-type heating element, characterized in that the Mo and Si components occupy 80% or more of the total weight ratio, and the mole ratio of Mo and Si is between 0.35 and 0.75 in order to realize the shape of the coil unit. Manufacturing method.
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